#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <iostream>
using namespace std;

//*
#define Swap(a, b) \
do {\
a = a + b;\
b = a - b;\
a = a - b;\
}while(0);
//*/

// array是待调整的堆数组，i是待调整的数组元素的位置，nlength是数组的长度
//本函数功能是：根据数组array构建大根堆
void HeapAdjust(int array[], int i, int nLength) 
{
    int nChild;
    int nTemp;
    for (nTemp = array[i]; 2 * i + 1 < nLength; i = nChild)
    {
        // 子结点的位置=2*（父结点位置）+ 1
        nChild = 2 * i + 1;
        // 如果有两个子节点 且 右>左
        if (nChild + 1 < nLength && array[nChild + 1] > array[nChild])
            ++nChild;
        // 如果较大的子结点大于父结点那么把较大的子结点往上移动，替换它的父结点
        if ( nTemp < array[nChild])
        {
            array[i] = array[nChild];
        }
        else
        {
            // 否则退出循环
            printf ("%d \n", __LINE__);
            break;
        }
        // 最后把需要调整的元素值放到合适的位置
        array[nChild]= nTemp;
    }
}

// 堆排序算法
void HeapSort(int array[],int length)
{
    // 调整序列的前半部分元素，调整完之后第一个元素是序列的最大的元素
    for (int i = length / 2 - 1; i >= 0; --i)
    {
        HeapAdjust(array, i, length);
        //for (int i = 0; i < length; i++)
        {
            //printf ("%d\t", array[i]);
        }
        //printf("\n");
        //printf("\n");
    }

    // 从最后一个元素开始对序列进行调整，不断的缩小调整的范围直到第一个元素
    int tmp;
    for (int i = length - 1; i > 0; --i)
    {
        // 把第一个元素和当前的最后一个元素交换，
        // 保证当前的最后一个位置的元素都是在现在的这个序列之中最大的
        Swap (array[0], array[i]);
        // 不断缩小调整heap的范围，每一次调整完毕保证第一个元素是当前序列的最大值
        HeapAdjust(array, 0, i);
    }
}

int main ()
{
    const int LEN = 1000;
    int a[LEN];
    //int a[LEN] = {29, 43, 85, 97, 100, 210, 36, 84, 300, 60};
    int i;
    for (i = 0; i < LEN; i++)
    {
        a[i] = 100*random()/1957747793;
    }
    for (i = 0; i < LEN; i++)
    {
        printf ("%d\t", a[i]);
    }
    printf("\n");
    printf("\n");
    clock_t start = clock();
    HeapSort(a, LEN);
    clock_t end = (clock() - start);
    for (i = 0; i < LEN; i++)
    {
        printf ("%d\t", a[i]);
    }
    printf("\n time is %d \n", (int)end);
    return 0;
}
